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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein schallgedämpftes
Brennersystem für
ein Gargerät
mit zumindest einer Wärmeerzeugungseinrichtung
für die Erzeugung
von Heißluft
und/oder Dampf zur Durchführung
eines Garprozesses, wobei die Wärmeerzeugungseinrichtung
zumindest einen mit einem brennbaren Fluid, insbesondere einem Brenngas/Luft-Gemisch,
betriebenen Brenner und mindestens eine erste Versorgungseinrichtung
zum Zuführen
des brennbaren Fluids bzw. der Fluide, mindestens eine zweite Versorgungseinrichtung
zum Zu führen
von Verbrennungsluft und/oder mindestens eine dritte Versorgungseinrichtung
zum Zuführen
des brennbaren Fluids bzw. der Fluide und von Verbrennungsluft zu
dem Brenner und/oder mindestens eine Entsorgungseinrichtung zum
Ableiten von Verbrennungsgasen und/oder unverbrauchter Verbrennungsluft
von dem Brenner umfasst, sowie ein Gargerät, enthaltend mindestens ein
erfindungsgemäßes Brennersystem.
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In Großküchen oder Restaurantbetrieben eingesetzte
Gargeräte
sind regelmäßig gasbetrieben und
verfügen
häufig über mehr
als eine Brennereinheit. Des weiteren sind solche Gargeräte in. der
Regel mit Wärmetauscherrohren
und mindestens einem Gebläse
ausgestattet, um die erzeugte Wärme,
beispielsweise in Form von Wasserdampf, in den Garraum einzutragen
und dort zirkulieren zu lassen. Derartige Gargeräte sind z.B. aus der internationalen
Patentanmeldung PCT/DE 03/02 692 oder dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 202 01 184 01 bekannt. Bereits
durch den Betrieb von Brenner und Gebläse kann ein beträchtlicher
Schallpegel entstehen, der vom Bedienpersonal als unangenehm empfunden wird
und unter Umständen
sogar zu einer Beeinträchtigung
der Konzentration am Arbeitsplatz führt. Bekanntermaßen erzeugen
auch Fluidströme
in Rohrleitungen zuweilen beträchtliche
Geräusche,
so dass die gesamte durch ein Gargerät im Betrieb erzeugte Schallkulisse,
insbesondere wenn mehrere solcher Gargeräte nebeneinander eingesetzt
werden, als störend
empfunden wird. Das Problem der unerwünschten Schallerzeugung durch
unsachgemäße Fluidführung ist
vor allem aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannt. Dort wird beispielsweise
versucht, über besondere
Vorkehrungen die von einem Kühler
zu einem Luftfilter anzusaugende Umgebungsluft in der Weise zu kanalysieren
bzw. zu führen,
dass ein reduzierter Schallpegel resultiert. Zu diesem Zweck werden
entweder Resonatoren oder so genannte Bypassschläuche installiert, wodurch bestimmte
Frequenzen herausgefiltert werden können. Resonatoren wie auch
Bypassschläuche
nehmen jedoch nicht wenig Platz in Anspruch und erfordern einen
erheblichen Materialaufwand. Eine Übertragung dieser Technologien
auf Brenner für
Gargeräte
kommt bereits aufgrund der regelmäßig sehr klein dimensionierten
Installationsräume
dieser Gargeräte
nicht in Betracht. Weiterhin ist bekannt, zur wirksamen Schallreduzierung
von Luftschläuchen
poröse
Materialien, z.B. Rohrstutzen aus gesintertem Aluminiumpulver, wie
in der
JP 600 50 265
A beschrieben, zu verwenden. Hiermit gehen jedoch hohe
Materialkosten einher. Die Verwen dung verschalter Innenwände aus
einem schallabsorbierenden Material, wie in der
EP 0 837 238 A2 vorgeschlagen,
erhöht
ebenfalls die Kosten und würde
das ohnehin eingeschränkte
verfügbare
Volumen eines Installationsraumes eines Garraumes nochmals beschränken. Die
GB 2 364 253 A versucht, eine geräuschgeminderte Fluidführung dadurch
zu erreichen, dass gerade, steife Elemente mit Perforationsöffnungen,
die zwischen flexiblen, in der An eines Wellenrohrabschnitts ausgebildeten
Elementen angebracht werden. Allerdings sind die Perforationsöffnungen
in die geraden Elemente in exakter Abstimmung mit der Geometrie
der flexiblen Wellenrohrabschnitte anzubringen. Gemäß der
DE 101 44 972 C1 wird
ein schallgedämpfter
Luftschlauch, wie er in einem Kraftfahrzeug zwischen einem Kühler und
dem Luftfilter vorliegt, dadurch erhalten, dass zwischen zwei Baugliedern
aus akustisch im wesentlichen dichtem Material mindestens eine Öffnung zur
Schalldämpfung
vorliegt, die im Bereich der Impedanzänderung zwischen zwei benachbarten Baugliedern
angeordnet ist. Ein derartiger Luftschlauch ist gemäß der
DE 101 44 972 C1 kostengünstig herzustellen
und verfügt
gleichwohl über schallreduzierende
Eigenschaften. Gemäß der
DE 101 44 972 C1 sind
demgemäß Öffnungen
in der Wandung eines Luftschlauchs an den Stellen vorzusehen, an
denen der Kühleranschlussstutzen
in einen Faltbalg und dieser Faltbalg wiederum in einen Luftfilteranschlussstutzen übergeht.
Dieser Lösungsansatz
ist ausschließlich
auf die Schallreduzierung von Kühlerschläuchen in
Kraftfahrzeugen zugeschnitten, weshalb der
DE 101 44 972 C 1 auch keine darüber hinausgehenden
Hinweise auf anderweitige Einsatzmöglichkeiten zu entnehmen sind.
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Es wäre daher wünschenswert, Gargeräte zugänglich zu
machen, die auf konstruktiv einfache Weise in hohem Maße schallgedämpft sind.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Gargeräte zur Verfügung zu
stellen, die nicht mit den Nachteilen des Stands der Technik behaftet
sind und die, insbesondere ohne die räumlichen Gegebenheiten herkömmlicher
Installationsräume
von Gargeräten
verändern,
insbesondere vergrößern, zu müssen, auf
konstruktiv einfache Weise auch im Volllastbetrieb nur geringe oder
keine Betriebsgeräusche nach
außen
dringen lassen.
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Demgemäß wurde ein schallgedämpftes Brennersystem
für ein
Gargerät
gefunden, bei dem mindestens die erste, zweite und/oder dritte Versorgungseinrichtung
und/oder die Entsorgungseinrichtung wenigstens abschnittsweise mindestens
eine Perforationsöffnung
aufweist.
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Unter Perforationsöffnungen
im Sinne der Erfindung sind vorliegend sowohl kleinformatige Öffnungen,
z.B. in Form von punktuellen Ausstanzungen, als auch größer dimensionierte Öffnungen
in der Wandung von Versorgungs- und Entsorgungseinrichtungen zu
verstehen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass
die erfindungsgemäßen Brennersysteme
ferner mindestens ein Gebläse
und/oder mindestens einen Luftsammler umfassen, wobei die zweite
und/oder dritte Versorgungseinrichtung, insbesondere Versorgungsleitung, zumindest
abschnittsweise zwischen dem Gebläse und dem Brenner und/oder
stromaufwärts
von dem Gebläse
und/oder dem Luftsammler anbringbar oder angebracht ist bzw. sind.
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Stromaufwärts im Sinne der Erfindung
bedeutet entgegen der Strömungsrichtung
des jeweiligen Fluids, d.h. hin zum Einlass oder zur Speisungsquelle
und weg von dem Brenner.
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Darüber hinaus kommt erfindungsgemäß in Betracht,
dass die erste Versorgungseinrichtung, insbesondere Versorgungsleitung,
zumindest abschnittsweise zwischen einer Zuführeinrichtung für das brennbare
Fuid und dem Brenner anbringbar oder angebracht ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist
vorgesehen, dass die zweite und/oder dritte Versorgungseinrichtung
in die erste Versorgungseinrichtung oder dass die zweite Versorgungseinrichtung
in die dritte Versorgungseinrichtung einmündet bzw. einmünden, wobei
die erste oder dritte Versorgungseinrichtung stromabwärts und/oder
stromaufwärts
zu der Einmündung
zumindest abschnittsweise mindestens eine Perforationsöffnung aufweist.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass
die zweite Versorgungseinrichtung zumindest abschnittsweise mindestens
eine Perforationsöffnung
aufweist.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, dass die erste und/oder dritte Versorgungseinrichtung in die
zweite Versorgungseinrichtung einmündet bzw. einmünden, wobei
zweite Versorgungseinrichtung stromabwärts und/oder stromaufwärts zu der
Einmündung
zumindest abschnittsweise mindestens eine Perforationsöffnung aufweist bzw.
aufweisen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass
die erste und/oder dritte Versorgungseinrichtung zumindest abschnittsweise
mindestens eine Perforationsöffnung
aufweist
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass
mindestens eine Perforationsöffnung
mit mindestens einem offenporigen oder porösen Schutzgewebe voll- oder
teilflächig
versehen ist.
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Hierbei ist von besonderem Vorteil,
wenn das Schutzgewebe im wesentlichen aus Metall und/oder einem
Kunststoffvlies, insbesondere umfassend Polypropylen, besteht.
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Besonders positive Resultate stellen
sich bei dem erfindungsgemäßen Brennersystem
dadurch ein, dass die erste, zweite und/oder dritte Versorgungseinrichtung
und/oder die Entsorgungseinrichtung mindestens zwei Bauglieder aus
akustisch im wesentlichen dichtem Material mit, insbesondere jeweils,
zumindest einer Perforationsöffnung
zur Schalldämpfung
umfassen, wobei zwischen zwei benachbarten Baugliedern eine Impedanzänderung, insbesondere
in Form eines Impedanzsprunges, des Strömungswiderstandes des bzw.
der durch die Ver- und/oder
Entsorgungseinrichtung strömenden
Fluids, Verbrennungsluft und/oder Verbrennungsgase vorliegt und
wobei die Perforationsöffnung
im Bereich der Impedanzänderung
zwischen zwei benachbarten Baugliedern angeordnet ist.
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In diesem Zusammenhang kann auch
vorgesehen sein, dass mindestens zwei Perforationsöffnungen
längs des
Umfangs der ersten, zweiten und/oder dritten Versorgungseinrichtungen
und/oder der Entsorgungseinrichtung angeordnet sind und/oder jede
Perforationsöffnung
im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen,
dass die Gesamtfläche
der Perforationsöffnung bzw.
-öffnungen
im wesentliche der Querschnittsfläche der ersten, zweiten und/oder
dritten Versorgungseinrichtung, insbesondere im Bereich des Lufteinsaugendes
oder des Luftauslassendes der zweiten Versorgungseinrichtung, entspricht.
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Dabei kann weiterhin vorgesehen sein,
dass die Bauglieder zumindest partiell aus Kunststoff, insbesondere
umfassend Polypropylen, vorzugsweise in einem spritzgegossen oder
geblasen, hergestellt sind.
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Als vorteilhaft hat sich weiterhin
erwiesen, dass zwei Bauglieder einen Faltbalg zwischen zwei im wesentlichen
formstabilen Bereichen umfassen, wobei vorzugsweise zwischen dem
einen im wesentlichen formstabilen Bereich des ersten Bauglieds
und dem Faltbalg einerseits sowie dem Faltbalg und dem anderen im
wesentlichen formstabilen Bereich des zweiten Bauglieds andererseits
jeweils zumindest eine Perforationsöffnung angeordnet ist.
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Außerdem zeichnet sich eine weitere
vorteilhafte Ausgestaltung aus durch zumindest eine Krümmung in
dem einen im wesentlichen formstabilen Bereich des ersten Bauglieds
und/oder zumindest eine Perforationsöffnung in dem anderen im wesentlichen formstabilen
Bereich des zweiten Bauglieds.
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Besonders zufriedenstellende Resultate
stellen sich insbesondere auch dadurch ein, dass mindestens eine
erste, zweite und/oder dritte Versorgungseinrichtung, insbesondere
die zweite Versorgungseinrichtung, und/oder mindestens eine Entsorgungseinrichtung
mindestens zwei beabstandete, benachbarte Perforationsöffnungen,
insbesondere in und/oder quer zur Strömungsrichtung des brennbaren
Fluids und/oder der Verbrennungsluft, aufweist bzw. aufweisen. Hierbei
ist auch von Vorteil, wenn mehrere Perforationsöffnungen, beispielsweise drei bis
sechs, aufeinander folgen. Besonders bevorzugt sind benachbarte
Perforationsöffnungen
quer zur Strömungsrichtung,
beispielsweise der Verbrennungsluft, in der Versorgungsleitung angebracht,
d.h. das Fluid bzw. eine Fluidfront erreicht beide oder sämtliche
Perforationsöffnungen
im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung
wird vorgeschlagen, dass die beabstandeten, benachbarten Perforationsöffnungen
einen Durchmesser oder eine Breite im Bereich von 2 bis 18 mm, bevorzugt
im Bereich von 3 bis 12 mm und besonders bevorzugt im Bereich von
4 bis 9 mm aufweisen. Besonders gute Resultate stellen sich beispielsweise
bei Verwendung einer Perforationsöffnung mit einem Durchmesser
bzw. einer Breite von etwa 6 mm ein.
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Von Vorteil ist weiterhin eine Ausführungsform,
bei der vorgesehen ist, dass der Abstand beabstandeter, benachbarter
Perforationsöffnungen
im Bereich von 3 bis 30 mm, bevorzugt im Bereich von 5 bis 25 mm
und besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 mm liegt. Besonders
zufriedenstellende Resultate ergeben sich beispielsweise bei einem
Abstand von etwa 15 mm zwischen den Perforationsöffnungen. Der Abstand wird
hierbei ermittelt als kürzeste
Entfernung zwischen den Schnittpunkten von Mittelachsen nicht kreisförmiger Öffnungen
und/oder den Kreismittelpunkten zweier benachbarter Perforationsöffnungen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Brennersystems
zeichnet sich demgemäß dadurch
aus, dass der Durchmesser oder die Breite beabstandeter, benachbarter
Perforationsöffnungen
im Bereich von 5 bis 7 mm und dass der Abstand zwischen beabstandeten,
benachbarten Perforationsöffnungen
im Bereich von 14 bis 16 mm liegt.
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Schließlich ist erfindungsgemäß in einer
bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass mindestens eine zweite Versorgungseinrichtung stromaufwärts zum
Luftsammler mindestens zwei Perforationsöffnungen, insbesondere quer
zur Strömungsrichtung
der Verbrennungsluft, aufweist.
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Bei Beachtung der vorangehend dargestellten
Vorgaben hinsichtlich Größe und Anbringung
von benachbarten Perforationsöffnungen
gelingt es besonders effektiv, die Betriebsgeräusche der erfindungsgemäßen Gargeräte zu reduzieren.
Es wird vermutet, dass sich mit den gefundenen Maßnahmen eine
asymmetrische Strömung
erzielen lässt,
wodurch die Ausbreitung einer stehenden Welle verhindert wird.
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Das erfindungsgemäße Brennersystem kann in jedweden
mit einem brennbaren Fluid betriebenen Gargeräten eingesetzt werden.
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Der vorliegenden Erfindung lag die überraschende
Erkenntnis zugrunde, dass sich bereits durch Anbringung von Perforationsöffnungen
in stromaufwärts
oder stromabwärts
von einem Brenner gelegenen Versorgungs- bzw. Entsorgungsleitungen der
Geräuschpegel
beim Betrieb von Gargeräten
erheblich reduzieren lässt.
Insbesondere können
hierbei Geräusche
beim Anfahren eines Brenners erheblich unterdrückt werden. Auf diese Weise
wird ein wesentlich angenehmeres und insbesondere sicheres Arbeiten
in z.B. Großküchen möglich. Von
Vorteil ist weiterhin, dass auch herkömmliche Gargeräte mit den
erfindungsgemäßen Brennersystemen
ausgestattet bzw. nachgerüstet
werden können,
wodurch das Ausmaß an
Neuinvestitionen gering gehalten werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der
Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden.
Dabei zeigt die
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1 einen
Abschnitt einer Versorgungseinheit eines erfindungsgemäßen Brennersystems
in perspektivischer Seitenansicht,
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2 einen
schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Brennersystems,
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3 eine
schematische Seitenansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Brennersystems und
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4 eine
schematische Draufsicht auf einen Luftansaugstutzen als Teil des
erfindungsgemäßen Brennersystems.
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1 gibt
einen Abschnitt aus einer Versorgungseinrichtung 2 wieder,
mit der Verbrennungsluft einem Brenner (nicht dargestellt) zugeführt wird.
Die abgebildete Versorgungsleitung 2 kann beispielsweise
aus einem Kunststoff gefertigt sein und setzt sich aus zwei im wesentlichen
akustisch dichten und formstabilen Baugliedern 4 und 6 sowie
einem zwischen diesem Bauglieder vorliegenden Faltbalg 8 zusammen.
Die offenen Enden der formstabilen Bauglieder 4 und 6 sind
in der Weise ausgebildet, dass sie an weitere Leitungseinheiten
fluiddicht angeschlossen werden können. Das Bauglied 4 weist
eine Krümmung 10 auf,
die sich hinsichtlich einer noch weitergehenden Geräuschdämpfung als
vorteilhaft erwiesen hat. Im Bereich der Übergänge zwischen den Baugliedern
und dem Faltbalg befinden sich jeweils zwei im wesentlichen rechteckförmige Öffnungen 12, 12' und 14, 14', die im wesentlichen
umlaufend ausgebildet sind. Die Flächeninhalte der Öffnungen 12 und 12' sowie 14 und 14' entsprechen
in etwa der Öffnungsfläche des
Lufteinlasses 16 des Bauglieds 4. Die Öffnungen 12, 12' und 14, 14' sind mit einem
luftdurchlässigen
Vlies vollflächig
abgedeckt (nicht abgebildet). Dieses Vlies kann mit den Rändern 20, 22 der Öffnung beispielsweise
verklebt oder verschweißt
sein. Ferner kann das Bauteil 6, das keine Krümmung aufweist,
mit einer weiteren Öffnung 18 versehen
sein.
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Bei dem in 2 dargestellten erfindungsgemäßen Brennersystem 1 erfolgt
die Brenngaszufuhr über
eine erste Versorgungsleitung 30, in welcher eine einzige
Gasarmatur 32 angeordnet ist. Die erste Versorgungsleitung 30 teilt
sich in Strömungsrichtung
des Brenngases in zwei Versorgungsleitungen 34 und 36 auf.
Diese zwei Versorgungsleitungen führen das Brenngas zu zwei zweiten
Versorgungsleitungen 38 und 40 für die Zufuhr
von Verbrennungsluft. Über
diese zweiten Versorgungsleitungen wird das erhaltende Brenngas/Luft-Gemisch
mit Hilfe von Gebläsen 42 und 44 den
Verbrennungsdüsen
bzw. den Brennereinheiten 46 und 48 zugeführt. Eine
Regelung der den Brennereinheiten 46 und 48 zugeführten Luftmenge
erfolgt über
die Einstellung der Drehzahl der Gebläse 42 und 44.
Die zweiten Versorgungsleitungen 38 und 40 weisen
jeweils im Bereich zwischen dem Gebläse und der Einmündung der
aufgeteilten ersten Versorgungsleitungen 34 und 36 für Brenngas Öffnungen 50 und 52 auf,
die sich über
einen Teil des Umfangs der Versorgungsleitungen erstrecken und mit
einem permeablen Vlies (nicht abgebildet) abgedeckt sind. Bereits
durch das Vorsehen derartiger Perforationsöffnung in den zweiten Versorgungsleitungen
lässt sich
der Geräuschpegel des
Brennersystems 1 erheblich reduzieren.
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Der Vorrichtung gemäß 3 ist eine zweite Versorgungsleitung 58 bzw.
ein Abschnitt einer solchen Leitung in Form eines Ansaugstutzens
zu entnehmen, die in einen Luftsammler 60 übergeht.
Dieser Luftsammler steht mit einem Gebläse (nicht abgebildet) in Verbindung
und ermöglicht
einen größeren Regelbereich
des Ansaugstrahls. Die beabstandeten, benachbarten Perforationsöffnungen 54 und 56 sind
in der zweiten Versorgungsleitung 58 quer zur Strömungsrichtung
der über
diese Versorgungsleitung in den Luftsammler 60 eindringenden
Verbrennungsluft angeordnet. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, drei
oder mehrere Perforationsöffnungen
um den Umfang der zweiten Versorgungsleitung anzuordnen (nicht abgebildet).
Ebenso können derartige
Perforationsöffnungen
auch zusätzlich
oder alternativ entlang der Strömungsrichtung
der Verbrennungsluft auf dem Umfang der zweiten Versorgungsleitung
angebracht sein. Es hat sich jedoch für viele Anwendungen bereits
als ausreichend erwiesen, zwei Perforationsöffnungen 54, 56 in
einer Versorgungsleitung vorzusehen, insbesondere wenn diese in
einen Luftsammler 60 einmündet. Die zweite Versorgungsleitung 58 kann
beispielsweise auch in Richtung des Lufteinlasses verlängert sein,
z.B. durch Anbringung eines Schlauches oder Rohres.
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Des weiteren kann vorgesehen sein,
die Perforationsöffnungen 54, 56 in
einem Stutzen 62, der auch als Winkelstutzen ausgebildet
sein kann und einen Teil der zweiten Versorgungsleitung 58 darstellt, vorliegen.
Dieser Stutzen lässt
sich dann ohne weiteres beispielsweise an den Luftsammler 60 anschließen. Die
vorhergehend geschilderte Ausführungsform
ist der 4 zu entnehmen.
Der erfindungsgemäße Erfolg
stellt sich mit den gezeigten Ausführungsformen insbesondere dann
ein, wenn die Perforationsöffnungen 54, 56 über einen Durchmesser
von etwa 6 mm verfügen
und deren Mittelpunkte voneinander einen Abstand von etwa 15 mm
aufweisen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
in den Ansprüchen
sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch
in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
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- 1
- Brennersystem
- 2
- Versorgungseinrichtung
bzw. -leitung
- 4
- Formstabiles
Bauglied
- 6
- Formstabiles
Bauglied
- 8
- Faltenbalg
- 10
- Krümmung
- 12,
12'
- Öffnungen
- 14,
14'
- Öffnungen
- 16
- Lufteinlass
- 18
- Öffnung
- 20
- Befestigungsrand
für Abdeckvlies
- 22
- Befestigungsrand
für Abdeckvlies
- 24
- Luftauslassende
- 30
- erste
Versorgungsleitung
- 32
- Gasarmatur
- 34
- abgezweigte
erste Versorgungsleitung
- 36
- abgezweigte
erste Versorgungsleitung
- 38
- zweite
Versorgungsleitung
- 40
- zweite
Versorgungsleitung
- 42
- Gebläse
- 44
- Gebläse
- 46
- Brenner
- 48
- Brenner
- 50
- Öffnung
- 52
- Öffnung
- 54
- Öffnung
- 56
- Öffnung
- 58
- zweite
Versorgungsleitung
- 60
- Luftsammler
- 62
- Stutzen